Motor AC de Inducción Monofásica
Principio de funcionamiento:
Si se interrumpe uno de los tres hilos de línea por los que se alimenta un motor trifásico de inducción, de los llamados Jaula de ardilla, cargado y a plena marcha, el motor seguirá marchando normalmente a la misma velocidad que tenía anteriormente. Únicamente su potencia habrá disminuido en un 20% aproximadamente. De lo anterior deducimos que el motor monofásico de inducción no puede ponerse en marcha por si solo: necesita de un medio auxiliar que lleve el motor hasta una determinada velocidad de giro, pues solamente en marcha se produce el intercambio energía eléctrica-energía mecánica necesaria.
La corriente monofásica no produce un campo magnético giratorio sino uno alterno. Para generar el campo giratorio se colocan dos bobinas sobre un mismo núcleo magnético y así los campos se sumaran. Luego se coloca otro par conectados también a un mismo núcleo magnético pero orientado a 90º con relación del anterior. De esta forma los campos magnéticos llegarán a su máximo al mismo tiempo pero desfasados en 90º creando así el campo magnético rotatorio.
Tipos de rotores
Motores de Fase Partida
Entre los procedimientos para iniciar el arranque o giro de este tipo de motores de inducción, está el llamado de fase partida, que consiste básicamente en crear un campo magnético giratorio que mueva el inducido durante el período de arranque. El campo magnético se obtiene por capacidad o por inductancia. Para obtener el campo giratorio por capacidad, se utilizan dos arrollamientos de bobinas en serie, llevando una de ellas condensador, que es la que realiza el desfase y por tanto el arranque del motor.
Posee dos devanados en el estator, uno principal y el otro auxiliar o de arranque; además, lleva incorporado un interruptor centrífugo cuya función es la de desconectar el devanado auxiliar cuando la velocidad alcanza un 75 % de sincronismo.
El devanado auxiliar es el que provoca el arranque del motor, gracias a que desfasa un flujo magnético respecto al flujo del devanado principal, de esta manera, logra tener dos fases en el momento del arranque.
El motor de fase partida tiene muy poco par de arranque.
Cuando la velocidad está próxima al sincronismo, se logran alcanzar un par de motor tan elevado como en un motor trifásico.
Este tipo de motor dispone de un rotor de jaula de ardilla como los utilizados en los motores trifásicos.
El par de motor de éstos motores oscila entre 1500 y 3000 r.p.m., dependiendo si el motor es de 2 ó 4 polos. La velocidad es prácticamente constante. Para invertir el giro del motor se intercambian los cables de uno solo de los devanados (principal o auxiliar)
Motores de fase partida de arranque por condensador
Se conecta un condensador en serie con el devanado de arranque, de forma que la intensidad de este devanado (IA) adelanta respecto a V y se desfasa mucho con respecto a IP.
Las corrientes de los devanados deben ser lo más parecidas posible en el arranque y estar desfasadas a un valor próximo a 90º que sería el ideal.
Así el par de arranque aumenta notablemente y una vez alcanzada la velocidad de régimen, el devanado auxiliar debe desconectarse.
Motores con condensador de trabajo
Este motor presenta dos devanados iguales (igual resistencia), pero en unos de ellos se conecta un condensador en serie, calculado para que en el punto nominal del motor, las corrientes de los devanados sean los más parecidas posibles y su desfase sea próximo a 90º. De esta forma el campo giratorio es casi perfecto y el motor se comporta a plena carga con un par muy estable y un buen rendimiento.
Sin embargo en el arranque, la capacidad del condensador es insuficiente y el par de arranque es bajo, por tanto este motor solo es de aplicación ante cargas de bajo par de arranque (compresores de instalaciones frigoríficas y bombas centrifugas de fluidos).
Motores con espira de sombra
El método de la espira de sombra, se usa para los motores muy pequeños, consiste en utilizar un estator con polos salientes. Cada polo saliente se divide en dos partes, y en una de ellas se coloca una bobina conductora que lo abraza. Por esas bobinas, cuando el flujo que pasa por ella varíe, aparecerán sendas corrientes que crearan otros tantos campos magnéticos, debilitando al flujo que los crearon oponiéndose a ellos. De esta forma se consigue debilitar el campo magnético en los polos sombreados cuando el campo está creciendo, y aguantar la magnitud del campo magnético en los polos sombreados cuando el campo está creciendo, aguantar magnitu